羊毛/錦綸格型大衣呢沾色問題的改進(jìn)措施

曲延梅，王 娟，譚小雨

(煙臺(tái)南山學(xué)院工學(xué)院，山東煙臺(tái) 265713)

近年來，國內(nèi)外掀起一場(chǎng)粗紡千鳥格大衣、小西裝的風(fēng)潮，各類格型大衣呢順勢(shì)而生。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，使用羊毛與錦綸混紡的大衣呢染色后有嚴(yán)重的沾色問題，造成產(chǎn)品降等甚至滯銷。從相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[1－2]看，可分別對(duì)羊毛、錦綸從染料和助劑方面進(jìn)行工藝改善:對(duì)羊毛纖維增加1次純堿處理，解決浮色問題；對(duì)錦綸纖維改用移染性好的強(qiáng)酸性染料，優(yōu)化染色工藝，色牢度可提高1～2級(jí)，且不會(huì)沾色，勻染性較好[1]。

本文主要針對(duì)羊毛/錦綸原料的格型大衣呢的染色沾色問題加以分析，從染料和染色工藝2方面進(jìn)行改進(jìn)，有效降低其沾色問題，提高色牢度。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

材料:羊毛/錦綸混紡面料，羊毛含量90%，錦綸66含量10%。

主要試劑:雅格賽特E型染料(無錫市麗馬化工染料有限公司)，勻染劑、六偏磷酸鈉(蘇州鼎亞化工有限公司)，醋酸(鄭州潤泰化工產(chǎn)品有限公司)，元明粉(山東合展化工有限公司)，甲酸(蘇州市峰益化工有限公司)，尤納素CQ系列染料(宿遷虹光化學(xué)工業(yè)有限公司)，阿白格B、阿白格FFA(丹東恒信化工有限公司)。

織造:采用1/3破斜緯二重組織，以犬牙配色模紋為基礎(chǔ)，正面紅色和米色平均分布，反面為米白色，形成正面格型犬牙圖案。

1.2 色牢度測(cè)試

在經(jīng)過散毛染色、和毛、紡紗、織造工序之后測(cè)試面料的色牢度，在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室(恒溫25℃，相對(duì)濕度60%)對(duì)面料進(jìn)行色牢度測(cè)試，耐摩擦色牢度按照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取?；耐汗?jié)n色牢度按照GB/T 3922—2013《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)秃節(jié)n色牢度》進(jìn)行測(cè)試；耐皂洗色牢度按照GB/T 3921.1—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn)?zāi)拖瓷味取愤M(jìn)行測(cè)試。羊毛、錦綸、棉的色牢度測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1 色牢度測(cè)試結(jié)果 級(jí)

從表1可以看出，織物色泣度很差[2]，說明纖維對(duì)染料的吸盡率低，容易造成浮色，導(dǎo)致成品格型深淺色沾色問題嚴(yán)重；而且殘液中殘留染料多，造成染料浪費(fèi)；耐堿汗?jié)n色牢度、耐皂洗色牢度差，說明固色效果不好，pH值控制不精確[3]。只有改進(jìn)羊毛和錦綸66單纖維染色工藝，提高色牢度，才能改善混紡色織面料的色牢度差及沾色問題。

2 染色性能的影響因素

纖維本身的性能會(huì)影響纖維的飽和值及吸收染料的速率。在染色過程中，pH值會(huì)影響最后的吸盡率、上色速率和移染力[4]。始染溫度、升溫速率和保溫時(shí)間也會(huì)影響染料與纖維的結(jié)合，同時(shí)助劑的使用可提高染料的配伍性及勻染性。

2.1 錦綸結(jié)構(gòu)對(duì)染色性能的影響

錦綸66對(duì)氧化劑穩(wěn)定性差，不能用雙氧水、次氯酸漂白；對(duì)還原劑的穩(wěn)定性較好，可以用保險(xiǎn)粉、過氧醋酸進(jìn)行漂白[5]。

錦綸纖維的結(jié)構(gòu)比蛋白質(zhì)纖維簡單，僅在分子鏈的末端才具有羧基和氨基，在分子鏈的中間存在大量碳鏈和酰胺基，無側(cè)鏈。羧基含量高于氨基，在等電點(diǎn)時(shí)氨基全部以NH3＋的形式存在，而羧基只是部分以—COO—的形式存在，錦綸66的等電點(diǎn)為6～7[6]。酸性染料對(duì)錦綸纖維的染色機(jī)制基本上與羊毛染色相同。

2.2 羊毛結(jié)構(gòu)對(duì)染色性能的影響

染液中 Cl－、、D－受羊毛纖維引力，向纖維表面轉(zhuǎn)移，占據(jù)染座。

染料的擴(kuò)散速率:Cl－＞SO42－＞ D－。

染料與纖維親和力:D－＞SO42－＞Cl－。

羊毛對(duì)氧化劑和還原劑的穩(wěn)定性較差，還原劑如保險(xiǎn)粉，能破壞胱氨酸建和鹽式鍵。氧化劑尤其是含氯的氧化劑對(duì)羊毛作用明顯，破壞鱗片層，使羊毛角質(zhì)退化。羊毛對(duì)酸的穩(wěn)定性較好，可使用強(qiáng)酸性染料，但是酸可以抑制羧基電離，并與游離的氨基結(jié)合，從而拆散了肽鏈之間的鹽式鍵，使纖維的強(qiáng)度降低。隨著酸的作用條件不同，蛋白質(zhì)大分子中的肽鍵也會(huì)受到不同程度的水解。羊毛的堿性穩(wěn)定性較差，羊毛經(jīng)堿作用后受到嚴(yán)重?fù)p傷、變黃、含硫量降低、溶解性增加，影響的程度與時(shí)間、溫度、堿濃度及堿的性質(zhì)等有關(guān)[7]。

3 染料品種選擇

3.1 錦綸用染料的選擇

根據(jù)錦綸的染色特點(diǎn)，選擇雅格賽特3種類型染料進(jìn)行對(duì)比，色牢度對(duì)比如表2所示。

3.1.1 雅格賽特E型(勻染性酸性染料)

實(shí)驗(yàn)樣品散毛染色使用的雅格賽特E型染料，此染料屬于小分子單磺酸根染料，與錦綸通過離子鍵結(jié)合，適宜染中、深色。雅格賽特E型染料有較好的勻染性和移染性，條花覆蓋性和優(yōu)異的耐日曬色牢度，染料配伍性好，但起始溫度低，濕牢度差，耐堿汗?jié)n色牢度差，熱定形色變大。特別是雅格賽特紅E-BL，各項(xiàng)色牢度均不達(dá)標(biāo)。

3.1.2 雅格賽特M型染料(中性染料)

雅格賽特M型染料屬于單磺酸基染料，與錦綸通過范德華力、氫鍵結(jié)合，提升力佳，優(yōu)良的各項(xiàng)濕色牢度，優(yōu)異的耐日曬色牢度，屬于1∶2型金屬絡(luò)合染料，雅格賽特紅M-GX系列染料色澤偏暗，單從色牢度優(yōu)勢(shì)來看，此染料可以作為選擇之一。

3.1.3 雅格賽特SNB型染料(弱酸性染料)

弱酸性染料通過范德華力、氫鍵、離子鍵與錦綸結(jié)合。通過對(duì)SNB型三原色的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，SNB型染料各項(xiàng)色牢度優(yōu)異，染料吸盡率高，提升力高，缸差穩(wěn)定，不含重金屬離子，具有優(yōu)異的濕色牢度[8]。

錦綸染色的色牢度要求越來越高，環(huán)保要求也越來越嚴(yán)格，雅格賽特E型染料不含重金屬，但色牢度差；雅格賽特M型染料屬于金屬絡(luò)合染料，重金屬存在超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)[9]；雅格賽特SNB型染料屬于新型酸性染料，在達(dá)到優(yōu)異色牢度的同時(shí)也能滿足環(huán)保的要求。綜合考慮染料配伍性，錦綸66的最佳染料選擇為雅格賽特SNB系列染料。

3.2 羊毛用染料的選擇

從毛用染料的濕處理色牢度分析，毛用活性染料和媒介染料的色牢度優(yōu)于強(qiáng)酸性染料[10]，考慮環(huán)保因素，現(xiàn)在普遍使用尤納素活性染料。

尤納素含有α－溴代丙烯酰胺活性基團(tuán)，可與羊毛纖維同時(shí)發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)，提高了尤納素對(duì)纖維的固著[11]。尤納素染料不含金屬離子，顏色鮮艷，色譜齊全，固色率高，重現(xiàn)性好，勻染性和滲透性優(yōu)良，耐日曬色牢度優(yōu)良，各項(xiàng)濕處理色牢度均可達(dá)到或超過國際羊毛局要求，染色工藝簡單方便，易于操作。目前使用的尤納素染料以CQ系列為主，還有黃4GK、紅5BH等系列。

同系列染料配色，尤納素染料具有良好的配伍性，色牢度優(yōu)異。但實(shí)驗(yàn)中，散毛染色使用的尤納素紅CQ和尤納素紅3GS 2個(gè)系列染料配伍性并不好，部分染料沒有完全吸盡，附著在纖維表面，在后道工序產(chǎn)生沾色問題。因此在拼染時(shí)必須選用上染速率、親和力相近的染料，否則不同染料競(jìng)?cè)粳F(xiàn)象突出。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，尤納素5BH與尤納素CQ之間的配伍性較好，色光相符。

4 染色工藝改進(jìn)

4.1 錦綸染色工藝

4.1.1 pH值

雅格賽特SBN屬于弱酸性染料，在錦綸66的等電點(diǎn)以下染色時(shí)，主要以離子鍵形式固著在纖維的端氨基上，且染料在錦綸66上的飽和值與端氨基的含量基本相符。經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，當(dāng)pH值達(dá)到6時(shí)，染色濕色牢度最好，不同pH值情況下錦綸66的色牢度測(cè)試結(jié)果如表3所示。

4.1.2 溫 度

雅格賽特SNB與錦綸66親和性好，上染速率快，但受溫度影響較大，在中低溫易造成勻染性差，出現(xiàn)色花現(xiàn)象，在染色過程中調(diào)整升溫速率為1℃/min，升溫到75℃時(shí)保溫20 min，從而對(duì)錦綸66起到緩染作用。

4.1.3 染色工藝

染色處方:雅格賽特醬紅SNB 1.2%(owf)，雅格賽特大紅 SNB 2.8%(owf)，雅格賽特藍(lán) SNB 0.2%(owf)，勻染劑 1%(owf)，六偏磷酸鈉1%(owf)，醋酸調(diào)節(jié)pH值至5。錦綸66染色工藝曲線見圖1。

圖1 錦綸66染色工藝曲線

對(duì)錦綸66原料采用雅格賽特SBN染料，選擇染液pH值控制為5，控制升溫速度為1℃/min時(shí)，錦綸66的染色濕色牢度達(dá)到4級(jí)，較其他2種染料提升1～2級(jí)。

4.2 環(huán)保型防沾色劑的應(yīng)用

在圖1所示的工藝條件下加入0.6 g/L的錦綸用防沾色劑，與錦綸66同時(shí)加入染浴中進(jìn)行染色，與未加環(huán)保型防沾色劑的錦綸上染百分率進(jìn)行對(duì)比，環(huán)保型防沾色劑對(duì)上染百分率的影響見圖2。

圖2 環(huán)保型防沾色劑對(duì)上染百分率的影響

環(huán)保型防沾色劑對(duì)雅格賽特SNB染料有很好的親和力，一方面在染色過程中吸附了部分染料，使得染料對(duì)錦綸的上染百分率減少[11]，另一方面，吸附從錦綸上脫落的染料和水解染料，有效防止染色過程中色織物沾色問題。

4.3 羊毛染色工藝

羊毛染色的工藝主要從溫度、助劑、后處理3個(gè)方面加以改進(jìn)。

4.3.1 溫 度

羊毛散纖維在染色過程中，在65～75℃這個(gè)區(qū)間，尤納素黃CQ、尤納素藍(lán)CQ和尤納素紅BL的上染速率相似且最快，在70℃保溫20 min，有利于染料勻染性的提高，同時(shí)縮短了后期高溫保溫的時(shí)間，減少了能源浪費(fèi)的同時(shí)改善了羊毛沾色問題。

4.3.2 助 劑

在尤納素上染羊毛的工藝設(shè)計(jì)中，實(shí)際染色過程出現(xiàn)了色花、色差、缸差等問題，所以使用勻可靈B代替常規(guī)使用的勻染劑阿白格B和滲透劑阿白格FFA。勻可靈B的兩性親和力較強(qiáng)，能夠促進(jìn)染料比較均勻地進(jìn)入羊毛纖維內(nèi)部；因?yàn)槭巧⒗w維染色，浴比較小且羊毛纖維排列不均勻，在染色過程中，加入高效滲透劑勻可靈FFA，以改善染料的吸盡率。

4.3.3 染色工藝

染色處方:

A:元明粉 0.5%(owf)，80%醋酸 2%(owf)，勻可靈 B 1.5%(owf)，勻可靈 FFA 0.6 g/L，pH值調(diào)節(jié)為5.5。

B:尤納素黃 CQ 0.7%(owf)，尤納素藍(lán) CQ 0.2%(owf)，尤納素紅5BL 2.2%(owf)。

C:新染浴。配方為小蘇打 2%(owf)(調(diào)節(jié)pH值至 7～8)。

羊毛染色工藝曲線見圖3。

圖3 羊毛染色工藝曲線

4.3.4 后處理

在染色結(jié)束后對(duì)羊毛散纖維進(jìn)行堿洗、皂洗去除沾染在羊毛纖維上的浮色。

尤納素染料中含有α－溴代丙烯酰胺活性基團(tuán)，可與羊毛纖維同時(shí)發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)，對(duì)纖維的固著高，同時(shí)在染色的前期70℃時(shí)增加保溫時(shí)間為20 min，在圖3的工藝下，羊毛纖維的耐汗?jié)n色牢度、色泣度、皂洗牢度達(dá)到4級(jí)，對(duì)比表1可以看出，色牢度有明顯提高。

5 結(jié) 論

①雅格賽特SNB系列染料為大分子弱酸性染料，色牢度極好，再通過對(duì)始染溫度、pH值的控制以及勻染劑的使用提高上染百分率，可以優(yōu)化錦綸66染色工藝，減少沾色。

②采用尤納素染料染羊毛時(shí)要根據(jù)染料的配伍性選擇相近性能的染料色系，同時(shí)選用勻可靈B和勻可靈FFA作為勻染劑和滲透劑，以提高最終色織物的色牢度問題，染色后進(jìn)行堿洗、皂洗可預(yù)防沾色問題。